低温等离子体促进钛种植体骨结合的研究进展
亲水性,成骨细胞,1低温等离子体概述,2低温等离子体对钛表面性质的影响,1表面形貌,2表面元素组成,3接触角,3低温等离子体改性钛表面的体外研究,1低温等离子体对钛表面成骨细胞的影响,2低温等离子体对钛表面细菌的影响
敖小刚 陈文川口腔疾病研究国家重点实验室 国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院修复科,成都 610041
钛及其合金因具有较好的机械性能、理化稳定性、生物相容性和与骨相似的弹性模量等,一直以来作为牙种植材料被广泛地应用于临床,被越来越多的牙列缺损或缺失患者接受。
牙科种植体的临床成功取决于骨结合,即牙槽骨与种植体表面之间的直接接触和功能连接。在骨结合的研究中,骨与种植体接触(bone-implant con-tact,BIC)是常用的评估指标。BIC值的大小与种植体材料类型、表面性质(如表面形貌、化学组成、亲水性)、愈合时间等有着较大的关系[1]。常规BIC值介于52%~78%,未达到理想的100%[2]。可能的原因在于种植体在生产过程中其表面被大气碳化和有机污染,导致种植体在生产完成到植入牙槽骨期间发生生物学老化[3]。此外,当存在糖尿病[4]、骨质疏松[5]等不利条件时,会对种植体骨结合产生负面影响,显著地降低BIC,降低种植体的成功率。因此,提高种植体的骨结合效率,提高牙种植体的成功率,减少种植体周围炎和种植体周围黏膜炎的发生十分必要。
近年来,许多学者将研究方向集中于钛表面改性,通过改性后增加其表面的生物活性,从而提高骨结合和软组织愈合的效率。常用的钛表面改性方法有喷砂、酸蚀、阳极氧化、活性物质涂层、基因涂层、化学气相涂层等。各种改性方法在一定程度上都促进了钛种植体与牙槽骨之间的骨结合,提高了BIC值[6],所以钛表面改性对增加种植体的骨结合效率具有积极作用。
近年来,低温等离子体技术引起了广泛的关注,它为材料表面改性提供了一种简单、有用且方便的方法。许多学者将其应用于钛种植体表面改性,大量的体外实验证明了低温等离子体改性钛表面后可以提高骨结合细胞的生物学性能[7],减少细菌的定植[8]。此外,相关体内实验已证实低温等离子体改性的钛种植体表面显著提高了BIC值,加速了种植体周围新骨的形成[9]。因此,低温等离子体改性钛表面可以提高种植体的骨结合,减少种植的失败。现将低温等离子体改性钛种植体表面影响骨结合的体内外研究进展作一综述。
1 低温等离子体概述
等离子体[10]是继固态、液态、气态之后物质的第四种状态,是一种具有高位能的电中性气体团。当气体电离度小于1%时,被称为低温等离子体,含有大量的中性原子、离子、分子及自由基等[11]。低温等离子体主要是通过低频交流放电、电晕放电、介质阻挡放电、大气压等离子体射频、直流辉光放电、微波等离子体等不同的方式产生[12] ......
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